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51单片机概述
单片机定义与发展
定义
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程
从20世纪70年代的第一代4位单片机，到80年代的8位单片机，再到90年代以 后的16位、32位高性能单片机，单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电，设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路，如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路：根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路，如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议，数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位，确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数，数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中，或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加，结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。

进先出”的数据操作原则。
第18页

➢ 堆栈的功用 堆栈的主要功用是保护断点和保护现场。因为计算机无论
是执行中断程序还是子程序，最终要返回主程序，在转 去执行中断或子程序时，要把主程序的断点保护起来， 以便能正确的返回。同时，在执行中断或子程序时，可 能要用到一些寄存器，需把这些寄存器的内容保护起来， 即保护现场。
第12页
程序状态字PSW
OV：溢出标志位
在带符号数（补码数）的加减中，OV=1表示运算的结果超出了累加 器A的八位符号数表示范围（－128～+127），产生溢出，因此运算 结果是错误的。OV=0，表示未超出表示范围，运算结果正确。 乘法时，OV=1，表示结果大于255，结果分别存在A，B寄存器中。 OV=0，表示结果未超出255，结果只存在A中。 除法时，OV=1，表示除数为0。OV=0，表示除数不为0。
PSW中各标志位名称及定义如下：
第9页
程序状态字PSW
C：也表示为 CY 进（借）位标志位 1.在加减运算中，若操作结果的最高位有进位或有借 位时，CY 由硬件自动置1，否则就清0。 2.在位操作中，CY 作为位累加器使用，参于进行位 传送、位与、位或等位操作。另外某些控制转移类 指令也会影响 CY 位状态。
第16页
数据指针DPTR
✓数据指针DPTR为16位寄存器，它是MCS—51中唯 一的一个16位寄存器。 ✓DPTR通常在访问外部数据存储器时作为地址指针 使用，寻址范围为64KB。 ✓编程时，既可按16位寄存器使用，也可作为两个 8位寄存器分开使用。DPH 为DPTR的高八位寄存器， DPL 为DPTR的低八位寄存器。
第二章 MCS-51单片机结构及原理
第1页
第一部分

必须使必须使rstrst引脚持续引脚持续22微秒微秒高电平高电平外部时钟外部时钟12mhz12mhz10111213142827262524232221201918171615101112131428272625242322212019181716151011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222110111213142827262524232221201918171615ram626410111213142827262524232221201918171615ram626480318751805189c51ramramromrom256b字节4k1程序存储器程序存储器程序存储器内部外部0000h0fffh4k0000hffffh64k0000h0fffh4k0000h0001h0002hpc0000h是程序执行的起始单元在这三个单元存放一条无条件转移指令中断5中断4中断3中断2中断10003h000bh0013h001bh0023h002bh外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行口中断0fffh0ffehea1ea0程序存储器资源分布中断入口地址在单片机c语言程序设计中用户无需考虑程序的存放地址编译程序会在编译过程中按照上述规定自动安排程序的存放地址
00
3区
外部
FFH 80H 7FH (低128B) 00H (高128B) 专用 寄存器 内部 RAM 0000H
1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 00H
2区
工作寄存器区
1区 0区
数据存储器
内部RAM存储器
RAM位寻址区位地址表
单元地址 MSB
2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 7E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 7D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05

16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并 口、1个
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
80C51系列单片机产品繁多，主流地位已经形成，近 年来推出的与80C51兼容的主要产品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列； ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列； ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列； ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列； ﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列； ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在

二进制
6 7 8 9 10 11
110 111 1000 1001 1010 1011
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4
十六进制
❖ 十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、 2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、 E、F
❖ 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。
规律：一般把四个二进制数放在一起转换成 一个十六进制数，转换时先把二进制数转换 成十进制数，再把十进制数转换成十六进制 数。
4. 定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时 或计数功能。
5. 并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。
6. 串行口：一个全双工串行口。
7. 中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计 数中断2 个，串行中断1个）
8. 时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率
6MHZ和12MHZ
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5
如：0001B -> 1 -> 1H B表示为二进制，H为十六进制
1001B -> 9 -> 9H 1010B -> 10 -> AH 0010 1100 -> 44 -> 2CH
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6
二进制数的逻辑运算
1. “与”
“与”运算是实现“必须都有, 否 则就没有”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“· ”, 其运算规则如下:
从外部读取数据 处理数据 向外输出数据
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什么是I/O
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什么是I/O
❖ IO的访问----像内存一下，按地址
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什么是I/O
❖ IO的访问----像内存一下，按地址

1.2.2单片机的发展趋势
（1）CPU功能增强
（2）内部资源增多 （3）引脚多功能化 （4）寻址范围增加 （5）超微型化
（6）低电压和低功耗
1.3 单片机应用
电讯方面
工业方面
汽车方面
民用方面 数据处理方面
仪表方面
1.4 MCS-51单片机
1.4.1 MCS-51系列单片机
MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片 机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如 8031，8051，8751，8032，8052，89C51等，其中 8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是 在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的， 所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机， 而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多 场合会看到8031的名称。
1.2 单片机的发展历史及发展趋势 1.2.1 单片机的发展历史 单片机的发展经历了由4位机到8位机,再到16位 机的发展过程，目前8位单片机仍在广泛使用。 第一代：1974~76，起步阶段 特点：制造工艺落后，集成度低，采用双片形式 典型代表：美国仙童（Fairchild）公司F8系列 第二代：1976~78，低性能单片机阶段 特点：性能低，品种少，应用范围不广（比较简单 场合） 典型代表：Intel公司的MCS-48型，8位单片机 采用8位CPU、2个 I/O口、8位定时器/计数器、简单 中断，寻址小于4K，且无串行口。

单片机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 设 备
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件 系
统
单片机内部结构示意图

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A title about content
Reality
Describe a vision of company or strategic contents. Describe a vision of company or strategic contents. Describe a vision of company or strategic contents.
2003
2004
2005
2006
Chart Title in here
Diagram
Description of the company’s sub contents

普中科技
单片机开发仪配套视频教程
实验一 LED灯实验
一、LED灯相关知识
二、开发试验的LED原理图
LED Light Emitting Diode,即发光二极管，是一种半 导体固体发光器件，它是利 用固体半导体芯片作为发光
材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复 合引起光子发射而产生光。LED可以直接发出红、黄、 蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。
4、for循环格式： for(表达式 1;表达式 2; 表达式 3) { 语句; }
5、16进制数，以0x开头的表示16进制 ，如： 0xff 0x12 0x00. 8进制数，用数字0开头的数是八进制 如：023表示八进制的 23 10进制数，日常生活中用到的数字，如： 100 ，200， 30 等
2.Sbit 关键字：是Keil C增加的关键字，用来定义位变量，它有三种用法：
1. sbit 位变量名 = 地址值 例如: sbit AC = 0xD6
2.sbit 位变量名 = 寄存器名称^寄存器某位的序号 例如:sbit K1 = P0^0
3.Sbit 位变量名 = 寄存器地址^寄存器某位的序号 例如:sbit K2 = 0x80^1
普中科技
单片机开发仪视频教程
自增自减运算符
++i 使用i值之前，使i的值加1，再使用i的值 i++ 使用完i值后，再使i值加1 i-- 使用完i值后，再使i的值减1， --i 使用i值之前使i的值减1，再使用i的值 1.对于普通独立的语句
i++; 等效于 i=i+1; ++i; 等效于 i=i+1; 2. 用于赋值语句
（000—111），可译出8个输出信号Y0—Y7。这种译码器设有三个使能输入 端，当G2A与G2B均为0，且G1为1时，译码器处于工作状态时，对应的输出 为低电平。。

是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。
第三阶段（1982-1990）
8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。 Intel公司推出的MCS – 96系列单片机，将一些用于测控系统的模件集成到片内，如A / D 、D / A 转换、PWM（脉宽调制）及WDT（看门狗）等，在单片机的片内集成有这
手把手教你学51单片机ppt 课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机基础知识 • 51单片机指令系统与汇编语言 • 51单片机C语言编程基础
目录
• 51单片机开发环境与工具 • 51单片机应用实例与实验
01
51单片机概述
51单片机定义与特点
定义
51单片机是对兼容Intel 8051指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8051单片机，后来随着 Flash rom技术的发展，8051单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是 ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。
ASCII码
美国标准信息交换代码，用于表示字符 的编码，包括字母、数字、标点符号等 。
51单片机内部结构
CPU
中央处理器，负责执行指令和处理数据。
ROM
只读存储器，用于存储固定程序和常数。
定时器/计数器
用于计时和计数操作。
RAM
随机存取存储器，用于存储临时数据和程序执行过程中 的变量。
I/O端口
输入/输出端口，用于与外部设备通信和数据交换。
寄存器寻址
操作数在寄存器中，适用于快速访 问和操作寄存器中的数据。
位寻址
直接对内存单元的某一位进行操作 ，适用于位操作和控制标志位的设 置与清除。

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数据分析
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51单片机ppt课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机结构与原理 • 指令系统与汇编语言程序设计 • 中断系统与定时/计数器应用 • 串行通信接口原理及应用实例分析 • 并行扩展技术及其在外围设备中的应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
51单片机概述
定义与发展历程
定义
51单片机是指基于Intel 8051内核 的单片机，是一种集成度高、功能 强大的微控制器。
定时/计数器工作原理及设置方法
工作原理
定时/计数器是对机器周期进行计数， 实现定时或计数功能。
设置方法
工作模式
包括模式0（13位定时/计数器）、模 式1（16位定时/计数器）、模式2（8 位自动重装载定时/计数器）和模式3 （特殊功能寄存器）。
通过编程设置定时/计数器的工作模式、 计数初值、启中所取得的成果，如完成的实验、 项目、作业等，并分享自己的学习经验和心得。
不足之处分析 学生分析自己在课程学习中存在的不足之处，如对某些知 识点的理解不够深入、实验技能有待提高等，并提出改进 措施。
未来学习计划与目标 学生根据自己的实际情况和需求，制定未来的学习计划和 目标，如深入学习某一领域的知识、参加相关竞赛或项目 等。
分时操作、实时处理、故障处 理。
外部中断0、定时器0中断、外 部中断1、定时器1中断、串行 口中断。
高优先级中断可以打断低优先 级中断。
外部中断触发方式选择
1 2
电平触发方式 外部中断请求信号为低电平时有效。
边沿触发方式 外部中断请求信号由高电平跳变为低电平时有效。
3
定时器/计数器溢出触发方式 定时器/计数器溢出时产生中断请求。

使用并行接口芯片
如8255、8155等，这些芯片具有多个并行端口，可与单 片机直接相连，实现数据的并行传输。
使用特殊功能寄存器
51单片机内部集成了多个特殊功能寄存器，如P0、P1、 P2、P3等，这些寄存器可以直接与外部设备进行并行通信 。
串行通信接口原理及实现方式
串行通信原理
串行通信是一种逐位传输数据的方式，其通信速率较慢， 但只需一对传输线即可。在51单片机中，串行通信主要通 过串行接口芯片或UART（通用异步收发器）实现。
具有多种低功耗工作模式，适用于便携式设备。
主要特点及应用领域
工业控制
如电机控制、温度控制等。
智能家居
如智能照明、智能安防等。
主要特点及应用领域
仪器仪表
如数字万用表、示波器等。
通信设备
如调制解调器、无线通信模块等。
市场现状与前景展望
市场现状
目前，51单片机市场已经相对成熟，国内外众多厂商推出了 各具特色的51单片机产品，形成了激烈的市场竞争。同时， 随着物联网、智能家居等新兴市场的崛起，51单片机的应用 需求不断增长。
自1980年代初期Intel推出首款8051单片机以来，经过不断的技术升 级和市场拓展，51单片机逐渐发展成为应用广泛的微控制器之一。
主要特点及应用领域
01
主要特点
02
8位处理器，运算速度快。
03
片内集成RAM、ROM、定时 器/计数器、串行通信接口等
丰富资源。
主要特点及应用领域
01
02
采用哈佛结构，程序和数据存储器分开，提高了系统性能。
51单片机C语言编程
详细讲解如何使用C语言编写51单片机程序，包 括寄存器操作、中断处理、定时计数、串行通信 等功能。

51ppt的使用场景
工作汇报
适用于各种工作汇报、总结、计 划等场景，提升演示的专业度和
美观度。
教学培训
适用于教育培训、课堂教学等场景 ，提供丰富的课件模板，提高教学 质量。
商业演示
适用于商业策划、产品推广、路演 等场景，让演示更加生动、专业。
02
51ppt制作技能
幻灯片的设计原则
简洁明了
每张幻灯片应只包含一个 主要内容，的， 选择符合需求的模板。
模板分类
根据模板的主题、风格和颜色， 选择合适的模板类型。
搜索功能
利用51ppt的搜索功能，快速找 到符合需求的模板。
模板的修改和个性化
01
02
03
04
修改文字
根据需要修改模板中的文字内 容，包括标题、段落和标注等
。
更换图片
根据课件内容，更换模板中的 图片，使之更加符合主题。
51ppt的功能特点
01
02
03
海量模板
51ppt提供了海量的PPT 模板，涵盖各种主题和行 业，满足用户不同的需求 。
定制设计
用户可以根据自己的需求 选择定制设计服务，让 PPT更加符合自己的风格 和要求。
云存储与分享
51ppt支持云存储和分享 功能，方便用户随时随地 管理和分享自己的PPT作 品。
调整布局
根据课件的结构，调整模板的 布局，使其更加符合逻辑。
配色调整
根据课件的色调，调整模板的 颜色，使之更加符合视觉效果
。
模板的分享和交流
分享模板
将制作好的模板分享给其他人，供其使用和参考 。
交流心得
与其他51ppt用户交流制作心得，共同提高制作水 平。
参与活动

预览动画效果
点击工具栏中的“预览” 按钮，查看动画效果是否 符合预期。
03
文字排版与美化
字体选择与搭配
标题字体
字体大小
选择醒目、易读的字体，如微软雅黑 、黑体等，以增强标题的吸引力。
根据内容层次和重要性，合理设置字 体大小，形成明显的视觉层次感。
正文字体
选择清晰、易读的字体，如宋体、楷 体等，以确保观众能够轻松阅读正文 内容。
该模板库注重用户体验，提供简洁、易用的操作界面，方便用户快速找到所需模板 。
51PPT模板支持多种文件格式，如.pptx、.ppt等，兼容性强，可满足不同用户的需 求。
多样化风格展示
01
02
03
04
商务风格
提供多种商务场合所需的模板 ，如工作总结、项目汇报等，
风格简约、大气。
教育风格
针对教育领域设计的模板，如 课件制作、学术报告等，注重
图形的清晰可见和页面的整体协调。
05
图表用于展示不同类别数据之间的对比关 系，可直观反映数据的大小和差异。
折线图
用于展示数据随时间或其他连续变量 的变化趋势，适用于分析数据的波动 性和周期性。
饼图
用于展示数据的占比关系，可直观反 映各部分在整体中的相对大小。
版式选择技巧
在选择版式时，应根据 内容类型和表达需求进 行选择，同时考虑版式 的美观度和易读性。
页面元素布局原则
布局原则
在页面元素布局时，应遵循对齐、对比、重复和简洁等原则，使页面看起来更加整洁、美 观。
对齐方式
包括左对齐、右对齐、居中对齐等，选择合适的对齐方式可以使页面更加整齐。
元素间距
保持适当的元素间距可以避免页面拥挤，提高易读性。

电路原理图可生成印刷电路 板图。把印刷电路板图交给 电路板生产厂家就可以把印 刷电路板加工出来。电子产 品的电路板已经具备工作的 基本条件了。
24
2.1.5 焊接工具
25
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.6 焊接方法
插元器件入过孔，焊接元器 件管脚与焊盘。
26
2.1.6 焊接方法
焊接时，从个头较小的电阻、瓷介电容等元 器件开始。把元器件插入印刷电路板的过孔， 并从另一侧伸出。左手拇指和食指捏着焊锡 丝，右手拿电烙铁（左撇子可反过来），先 在电烙铁头上轻轻蹭一点焊锡以便更好的导 热。接着把电烙铁头贴到管脚和焊盘之间， 等焊盘上的温度升高之后，一般会看到铜黄 色的焊盘表面产生微小的泡泡，这时再把焊 锡丝推到焊盘上。由于焊盘温度已经可以把 焊锡丝熔化，所以焊锡丝很快熔化在管脚和 焊盘之间，当焊点形成一个较为圆滑、饱满 的锡点后立即把焊锡丝拿走，然后是电烙铁 头。不一会，焊锡冷却而即形成一个焊点。
6
1.3.1 Intel 8051单片机
Intel 8051单片机于1980年由 Intel（英特尔）公司首先研制 出来并应用于嵌入式系统中。 AT89S51型单片机（8051兼 容型单片机），呈现出集成 电路特有的外观，两侧有整 齐排列的金属管脚，尺寸为 52mm（长）×15mm（宽）。
7
1.3.2 PIC单片机
13
1.5.2 系统框架
14
杨欣Yang X 张延强Zhang Y 编著 莱· 诺克斯Nokes L 王玉凤Wang Y 刘湘黔Liu X 主审 电子工业出版社 2011.2
15
第2章 如何成为单片机系统设计师
16
知识储备
一个电子系统，比如机器 人，其背后蕴涵的知识往 往是相当丰富的。既有模 拟电路、数字电路，还有 嵌入式系统、机电一体化 等。

SM89XX 8-bits 12T(Traditional 8051)
SM79XX 8-bits 12T(Customization)
ZiLOG
Z8
Z86E02
其他系列的单片机
AVR系列单片机
Msp430系列单片机
8098、80196系列单片机
AT8P5X系列单片机
CZG8000系列单片机
SyncMOS系列单片机
.
4
单片机的位数
根据总线的宽度，单片机又分为4位、8 位、16位和32位单片机。4位单片机多用 于冰箱、洗衣机、微波炉等家电控制中； 8位、16位单片机主要用于一般的控制领 域，一般不使用操作系统；32位用于网 络操作、多媒体处理等复杂处理的场合， 一般要使用嵌入式操作系统。
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5
51系列单片机
定义芯片的工作寄存器
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C51支持的数据类型（扩展）
bit
使用关键字bit可定义一个位标量，占用内存中的1个二进制位，其值是0或1。 不能定义位指针，也不能定义位数组。
sfr
sfr将一个变量名与一个8位寄存器相联系，值域为0～0xFF。利用它可以访 问51单片机内部的特殊功能寄存器。比如用“sfr P0 = 0x80”这一句代码， 可以定义P0为P0端口在片内的寄存器，在后面的代码中用“”或“”之类 的语句可以来操作特殊功能寄存器。
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IE :中断使能控制
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定时器/计数器 T0 T1
定时/计数器的结构 定时/计数器的实质是加1计数器（16
位），由高8位和低8位两个寄存器组成。 TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器， 确定工作方式和功能；TCON是控制寄存 器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢 出标志。

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